1989 AMC 12 Problema 29

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29.

Halla k=049(1)k(992k), \sum_{k=0}^{49}(-1)^k\binom{99}{2k}, donde (nj)=n!j!(nj)!. \binom{n}{j}=\frac{n!}{j!(n-j)!}.

Find k=049(1)k(992k), \sum_{k=0}^{49}(-1)^k\binom{99}{2k}, where (nj)=n!j!(nj)!. \binom{n}{j}=\frac{n!}{j!(n-j)!}.

250-2^{50}

249-2^{49}

00

2492^{49}

2502^{50}

Respuesta: B
Conceptos:teorema del binomionúmero complejoraíces de la unidad
Nivel de dificultad: 2760
Pista pequeña:

Reconoce (1)k(-1)^k como i2ki^{2k}

Recognize (1)k(-1)^k as i2ki^{2k}

Pista grande:

Toma la parte real del desarrollo binomial de (1+i)99(1+i)^{99}

Take the real part of the binomial expansion of (1+i)99(1+i)^{99}

Solución:

La suma es la parte real de (1+i)99=2992e99πi4. (1+i)^{99}=2^{\frac{99}{2}}e^{\frac{99\pi i}{4}}. Como 993(mod8),99\equiv3\pmod8, su parte real es 2992cos3π4=2992(22)=249. \begin{aligned} 2^{\frac{99}{2}}\cos\frac{3\pi}{4} &=2^{\frac{99}{2}}\left(-\frac{\sqrt2}{2}\right)\\ &=-2^{49}. \end{aligned}

Por tanto, la respuesta correcta es B.

The sum is the real part of (1+i)99=2992e99πi4. (1+i)^{99}=2^{\frac{99}{2}}e^{\frac{99\pi i}{4}}. Since 993(mod8),99\equiv3\pmod8, its real part is 2992cos3π4=2992(22)=249. \begin{aligned} 2^{\frac{99}{2}}\cos\frac{3\pi}{4} &=2^{\frac{99}{2}}\left(-\frac{\sqrt2}{2}\right)\\ &=-2^{49}. \end{aligned}

Thus the correct answer is B.

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